高三一轮复习生物【知识精研】生物的进化课件

第21讲生物的进化

生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成种群基因组成的变化与物种的形成、探究抗生素对细菌的选择作用协同进化与生物多样性的形成考点一考点二考点三生物有共同祖先的证据一

达尔文生物进化论及地层中陈列的证据——化石1.达尔文生物进化论主要组成2.

地层中陈列的证据——化石遗体生活痕迹直接重要简单高等原始的共同祖先进化复杂低等陆生原始的共同祖先适应的形成物种形成二

当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据器官、系统翼鳍前肢胚胎的形成鳃裂和尾共同祖先细胞膜细胞质生物有共同祖先的证据形态结构功能形态结构及其功能生存和繁殖普遍存在环境条件尺蠖避役（变色龙）1.适应的普遍性和相对性自然选择与适应的形成枯叶蝶2.适应是自然选择的结果(1)拉马克进化学说自然选择与适应的形成用进废退获得性遗传物种不变论（2）达尔文的自然选择学说适应的来源是

，适应是

的结果。可遗传的变异自然选择事实1：生物都有过度繁殖的倾向事实2：物种内的个体数能保持稳定事实3：资源是有限的推论1：个体间存在着生存斗争事实4：个体间普遍存在差异(变异)事实5：许多变异是可能遗传的推论2：具有有利变异的个体，生存并留下后代的机会多推论3：有利变异逐代积累，生物不断进化出新类型过度繁殖生存斗争遗传变异适者生存种内斗争种间竞争生物与环境之间的斗争不定向的自然选择是定向的结论：适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果

达尔文的自然选择学说的主要内容动力、手段内因结果基础(2)达尔文自然选择学说过度繁殖遗传变异可遗传的变异自然选择可遗传的有利变异环境的定向选择生物进化统一性适应性多样性遗传和变异性状水平遗传和变异自然选择与适应的形成外因（动力）（有利变异积累，进化出新类型）遗传和变异种群自然选择(3)达尔文以后进化理论的发展自然选择与适应的形成拓展应用（P109）1.有人认为，工蜂不能繁殖后代，因此，它们适于采集花粉的性状在进化上没有意义。你同意这种观点吗？为什么？工蜂虽然不能繁殖后代，但它们适于采集花粉的性状在进化上仍是有意义的。因为决定这些性状（有利变异）的基因存在于蜂王和雄蜂的基因组中，可以遗传给后代。也正是由于工蜂有这些性状，才能使蜂王获得充足的食物来繁殖后代。2.人类对濒危动植物进行保护，会不会干扰自然界正常的自然选择？为什么？在自然界，物种绝灭的速率本来是很缓慢的，人类活动大大加快了物种绝灭的速率。现在许多濒危物种之所以濒危，在很大程度上是人为因素造成的。因此，一般来说，人类对濒危物种的保护，是在弥补自己对自然界的过失，不能说是干扰了自然界正常的自然选择。从另一个角度看，自然选择所淘汰的物种并不是毫无价值，因此，不能完全从自然选择的角度来判断现有物种的存留意义。3.“人们现在都生活在各种人工环境中，因此，人类的进化不再受到自然选择的影响。”你同意这一观点吗？写一段文字阐明你支持或反对的理由。人工环境与自然环境不可能完全隔绝，人也不可能离开自然界而生存，因此，人类的进化不可能完全摆脱自然界的影响。但是，人类毕竟早已远离风餐露宿、“与狼共舞”的时代，工农业的发展和医疗水平的提高，使人们的生活条件不断改善，健康水平不断提高，婴幼儿死亡率显著下降，平均寿命显著延长，来自自然界的选择压力在变小，来自人类社会内部的选择因素在增加。繁殖和进化的一、种群和种群基因库一定区域同种全部基本单位各自的基因传给后代全部个体全部基因基因库

（3）基因型频率:种群基因组成的变化与物种的形成种群中的个体并不是机械地集合在一起，雌雄个体可通过繁殖将各自的基因遗传给后代。基因频率与基因型频率的比较

基因频率基因型频率定义一个种群的基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率指群体中具有某一基因型的个体所占的比例外延生物进化的实质是种群基因频率的改变基因型频率改变，基因频率不一定改变计算公式某基因频率＝(该基因的数目/该基因与其等位基因的总数)×100%某基因型频率＝(该基因型的个体数/该种群个体总数)×100%（3）种群基因频率计算的相关题型种群基因组成的变化与物种的形成使用条件：(P111)①种群非常大；②所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代；③没有迁入和迁出；④不同表型的个体生存和繁殖的机会是均等的；⑤基因A及其等位基因a都不产生突变。实质与性质：同时满足上述5个条件的种群，处于遗传平衡状态，其种群基因频率和基因型频率将世代保持不变。数学表达式：若A的基因频率为p，a的基因频率为q，且p＋q＝1；则AA的基因型频率＝p2，aa的基因型频率＝q2，Aa的基因型频率＝2pq，且p2＋2pq＋q2＝1。亲代（P）基因型的频率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)亲代（P）配子的比值A()A()a()a()A()a()子一代（F1）基因型频率AA()Aa()aa()子一代（F1）配子的比值A()a()30%30%30%10%36%48%16%60%40%60%40%亲代基因频率F1基因频率

遗传平衡定律(哈迪—温伯格定律)

AA=A2Aa=2Aaaa=a2方法一：概念法：方法二：通过基因型频率计算方法三：遗传平衡定律（哈迪-温伯格定律）

【例】

一种蛾中控制浅颜色的等位基因是隐性的，控制深颜色的等位基因是显性的。假设一个种群中有640只浅色的蛾和360只深色的蛾，群体呈遗传平衡，那么有多少只杂合子的蛾？aa=640/（640+360）=0.64a=因为所以：0.8A=1-0.8=0.2则:Aa=2pq=2×0.8×0.2=0.32Aa的个体数=0.32×(640只+360只)=320只种群基因组成的变化与物种的形成（3）种群基因频率计算的相关题型AA=A2Aa=2Aaaa=a2

伴X染色体遗传，在Y染色体上往往没有该基因的等位基因，计算基因总数时，应只考虑X染色体上的基因总数。若求X的基因频率，可按下式求解：=xB的总数XB基因频率雌性个数×2＋雄性个数×100%=xb的总数Xb基因频率雌性个数×2＋雄性个数×100%X染色体上的基因频率计算PA=×100%

A♀×2+♂×1

【例】若A和a基因位于X染色体上，在某个时间点统计甲种群中XAXA个体占42%、XAXa个体占6%、XaXa个体占2%，XAY个体占45%、XaY个体占5%，则该种群的A基因频率为()。【解析】设一共有100个个体，其中雌雄个体50个，雄性个体50个，则：

42×2+6×1+45×1

50×2+50PA=

×100%=90%

90%①公式法：（3）种群基因频率计算的相关题型种群基因组成的变化与物种的形成②棋盘法：由于伴性遗传的个体，雌雄配子存在

，先

雌雄配子的基因频率，再通过

，模拟雌雄配子的

结合，进而推导出子代的基因型频率。

棋盘法分别计算差异随机种群基因组成的变化与物种的形成【例】在一个较大的果蝇种群中，XB的基因频率为90％，Xb的基因频率为l0％，雌雄果蝇数相等，理论上XbXb、XbY的基因型频率分别是()A.10％、10％B.1％、2％C.5％、0.5％D.0.5％、5％

D【解析】由已知可得XB:Xb=9:1，且雄性个体的X:Y=1:1XbXb0.5%XbY5%伴X染色体上的基因频率计算（3）种群基因频率计算的相关题型变异的有利和有害是相对的，是由___________决定的只是提供生物进化的________，不能决定生物进化的方向可遗传变异来源突变基因重组基因突变染色体变异特点可遗传的变异是______、不定向的作用相对性随机的原材料生存环境二

种群基因频率的变化新基因基因频率产生改变种群基因组成的变化与物种的形成最终生物进化的实质是_____________________影响原因有利变异个体↑不利变异个体↓结果在自然选择的作用下，种群的____________会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化进化实质基因频率有利基因频率↑促进不利基因频率↓导致自然选择

种群基因频率的改变种群基因组成的变化与物种的形成直接表型基因型二

种群基因频率的变化探究自然选择对种群基因频率变化的影响1870年桦尺蛾的基因型频率为SS10%，Ss20%，ss70%，在树干变黑这一环境条件下，假如树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存，使得种群中浅色（ss）个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%，以后的几年内，桦尺蛾种群每年的基因型频率与基因频率是多少？创设情境示例(P112)第1年第2年第3年第4年……基因型频率SS10%11.5%Ss20%22.9%ss70%65.6%基因频率S20%23%s80%77%假设该种群共有100个个体，则在第一年中SS：10个Ss：20个ss:70个第二年时，由于浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%SS：10x（1+10%）=11个

Ss：20x（1+10%）=22个

ss:70x（1-10%）=63个SS+Ss+ss=96个SS：11/96=11.5%

Ss：22/96=22.9%

ss:63/96=65.6%70.7%26%29.3%14.6%56.1%60.9%26.1%73.9%29.3%13.1%升高降低得出结论：环境的选择作用使s基因频率越来越低分析结果，得出结论在

的作用下，种群的基因频率

，导致生物

。自然选择发生定向改变朝着一定的方向不断进化1．原因：不断淘汰发生

的个体，选择积累发生

的个体。2．实质：种群的基因频率发生

。3．选择的对象(1)个体水平：生物的

。(2)实质：控制性状的

。4．选择的结果(1)生物性状上：朝着

变异的方向不断进化。(2)基因上：种群

会发生

改变。三、自然选择对种群基因频率变化的影响不利变异有利变异定向改变变异性状基因有利基因频率定向种群基因组成的变化与物种的形成一

实验原理

一般情况下，一定浓度的抗生素会__________，但变异的细菌可能产生_________在实验室______________时，如果向培养基中添加________，_______有可能存活下来。杀死细菌耐药性连续培养细菌抗生素耐药菌探究抗生素对细菌的选择作用(P115)二

实验目的

通过观察细菌在_____________的培养基上的生长状况，探究抗生素对细菌的______作用含有抗生素选择三

材料用具牛肉膏蛋白胨液体培养基、

固体培养基平板涂布器四

方法步骤(1)用记号笔在培养皿的底部画

的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①-④。2条相互垂直(3)用无菌的镊子先夹取1张

的纸片放在①号区域的中央，再分别夹取1张

纸片放在②-④号区域的中央，盖上皿盖。(2)取少量细菌培养液，用____

(或无菌棉签)均匀地涂抹在培养基平板上。无菌的涂布器不含抗生素抗生素(4)将培养皿倒置于

中培养

h。(5)观察培养基上细菌的生长状况。纸片附近是否出现了

？如果有，测量和记录每个实验组中

，并取平均值。(6)从

___的菌落上挑取细菌，接种到__

中培养，重复步骤(2)-(5)。如此重复几代，记录每一代培养物抑菌圈的直径。37℃的恒温箱12～16抑菌圈抑菌圈的直径抑菌圈边缘已灭菌的液体培养基在培养基上

(填“有”或“无”)细菌生长，在放有抗生素纸片的区域

(填“有”或“无”)细菌生长。连续培养几代后，抑菌圈的直径会

。抗生素对细菌具有

作用。

五

结果:第1代第2代第3代六

结论:有没有形成了抑菌圈随着培养代数的增加而逐渐缩小定向选择探究抗生素对细菌的选择作用(P115)实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理，防止对环境造成污染。培养细菌时，培养基应倒置:37℃培养细菌时，培养基的水分要蒸发，形成水珠，正放时，水珠集聚在培养基平面上会影响菌落的生长。为保证实验结果的准确性，要做重复实验，求抑菌圈直径的平均值。在培养基上

(填“有”或“无”)细菌生长，在放有抗生素纸片的区域

(填“有”或“无”)细菌生长。连续培养几代后，抑菌圈的直径会

。抗生素对细菌具有

作用。

五

结果:第1代第2代第3代六

结论:有没有形成了抑菌圈随着培养代数的增加而逐渐缩小定向选择探究抗生素对细菌的选择作用(P115)实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理，防止对环境造成污染。培养细菌时，培养基应倒置:37℃培养细菌时，培养基的水分要蒸发，形成水珠，正放时，水珠集聚在培养基平面上会影响菌落的生长。为保证实验结果的准确性，要做重复实验，求抑菌圈直径的平均值。1.为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？

因为抑菌圈边缘的菌落接触一定量的抗生素，并能够在这样的环境下生存，说明这些菌落中的细菌具有一定的抗药性。2.在连续培养几代后，抑菌圈的直径发生了什么变化？这说明抗生素对细菌产生了什么作用？

抑菌圈的直径随着培养代数的增加而逐渐缩小;

说明在细菌在抗生素的选择作用下，细菌的抗药性逐渐增强。3.在本实验的培养条件下，耐药菌所产生的变异是有利还是有害的？

利于生物在特定环境中生存和繁殖的变异,在此环境中就是有利变异。4.滥用抗生素的现象十分普遍。人生病去医院就直接打抗生素，有的禽畜养殖也将抗生素添加到饲料中。你认为这些做法会有什么后果？

这些做法都会促进耐药菌的产生。滥用抗生素会使病菌的抗药基因不断积累，抗药性不断增强，导致抗生素对细菌抑制作用越来越弱。探究抗生素对细菌的选择作用(P115)种群基因组成的变化与物种的形成三

隔离在物种形成中的作用

1.物种的概念物种概念判断不同物种间存在___________种群关系一个物种可包含多个种群，一个种群内只有一个物种生殖隔离能够在自然状态下相互交配并_______________的一群生物产生可育后代①三个环节：突变和基因重组、

及隔离。②形成标志：隔离是物种形成的必要条件，

标志新物种形成。③形成过程自然选择出现生殖隔离2.新物种形成的一般过程

种群基因组成的变化与物种的形成2.新物种形成的一般过程不能杂交；杂交后代不活；杂交后代活而不育。变异在先，环境选择在后。变异在前且是不定向的，环境变化在后且是定向的。环境只起选择作用。物种的形成不一定经过地理隔离。③形成过程结论：隔离是物种形成的必要条件。3.物种形成的三大模式的模型构建种群基因组成的变化与物种的形成协同进化与生物多样性的形成1．协同进化

(1)概念

不同

之间、

之间在相互影响中不断进化和发展。 (2)原因

生物与生物之间的相互选择和生物与____________之间的相互影响。物种生物与无机环境无机环境

(3)实例协同进化类型包含类型实例__________之间种间互助某种兰花和专门给它传粉的蛾种间斗争捕食猎豹和斑马寄生黏液瘤病毒和兔子种间竞争作物与杂草生物与无机环境之间生物影响环境，环境影响生物地球早期无氧环境→________生物→光合生物出现→空气中有_______→出现好氧生物不同物种厌氧氧气2.生物多样性 (1)生物多样性各层次间的关系

生物多样性主要包括___________多样性、_______多样性和___________多样性三个层次。三个层次之间的关系：遗传(基因)物种生态系统协同进化与生物多样性的形成(2)生物多样性形成的原因①分子水平：②进化角度：物种多样性与生态系统多样性主要是生物的_______变异与______选择在进化过程中共同作用的结果。不定向定向协同进化研究生物进化历程的主要依据：

。化石

非益即害中性中性突变渐变物种长期稳定迅速形成新种1.以自然选择学说为核心的现代生物进化理论，其主要内容是：适应是

的结果；

是生物进化的基本单位；

提供进化的原材料，

导致种群基因频率的

改变，进而通过

形成新的物种；生物进化的过程上实际上是生物与生物、生物与无机环境

的过程；生物多样性是

的结果。生物进化理论在发展协同进化自然选择种群突变和基因重组自然选择定向隔离协同进化2.其他学说中性突变学说间断平衡学说例3：调查某校学生中关于某种性状的各种基因型及比例为：XBXB—40%、XBXb—8%、XbXb—2%、XBY—44%、XbY—6%，则该校学生中XB和Xb的基因频率分别是(

)A．6%、8%

B．92%、8%C．78%、92%

D．88%、12%D例4：某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%，色盲在男性中的发病率为7%。现有一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者。那么，他们所生小孩同时患上述两种遗传病的概率是(

)A．1/88 B．1/22C．7/2200 D．3/800A种群基因频率的计算1．利用遗传平衡定律计算人类遗传病的患病概率的解题模板2．当基因位于X染色体上时其基因频率和基因型频率相关的规律总结以色盲为例，相关基因用B、b表示：(1)男性中相关基因频率和基因型频率的关系：当基因位于X染色体上时，在雄性个体中，某一基因的频